螺丝的选择Word文件下载.docx
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-螺絲的材料/表面處理(Material/SurfaceFinishing)
-螺絲的螺紋(Thread&
PointTypes)
-螺絲頭的形狀(HeadTypes)
-螺絲槽的槽位形狀(SlotTypes)
1.1螺絲的材料/表面處理(Material/SurfaceFinishing)
根據螺絲的材料可分為:
a)碳鋼螺絲b)不鏽鋼螺絲c)銅螺絲
1.1.1.碳鋼螺絲(CarbonSteelScrew)
碳鋼螺絲是常用型的螺絲.其價廉,廣泛用於要求不高及承受扭力一般的埸合,如機體內部結構連接等地方.碳鋼螺絲還可以加硬,以用於要求承受扭力大的場合,如與金屬(鑄鋁件或鐵片)配合處.碳鋼螺絲為了改善其性能及增強其特性,防止生鏽及滿足其他一些特殊要求,均會采取表面處理方式如發黑,鍍鎳,鍍鉻,鍍鋅,鍍銅,加硬等.
1.1.1.a.表面處理(SurfaceFinishing)
i)發黑螺絲(BlackOxide,學名發蘭)外觀呈黑色,一般用化學或電化學方法制作.目前生產中采用鹼性化學氧化法,提高其耐蝕性.因外層氧化膜主要成份為Fe3O4.因此只能在一般情況或油性介質中使用.在本公司產品中發黑螺絲使用較少,主要是考慮外觀的影響,才采用發黑處理的螺絲.
ii)鍍鎳螺絲(NickelPlated)外觀呈銀白色,具有磁性,在常溫下對水和空氣都穩定;
易溶于稀酸;
與強鹼不發生作用,並有良好的裝飾效果.在本公司產品中,因其外觀,及耐腐蝕性和生產成本低而大量取用鍍鎳螺絲,如一般盒身之間連接使用的螺絲.
iii)鍍鉻螺絲(ChromiumPlated)外觀呈帶藍銀白色,在空氣中具有強烈的鈍化能力,能長久保持光澤.鍍鉻層有很高的硬度和優良的耐磨性,但成本相對鍍鎳螺絲較高,适合用於對螺絲有外觀或硬度要求的地方.
iv)鍍鋅螺絲(ZincPlated)外觀因鈍化液的不同而呈不同的顏色,鍍層硬度低,在空氣中或汽油或含CO2的潮濕水汽中也有很好的防鏽能力.但易溶于酸又溶于鹼,且鍍層硬度低對人體有害,不宜在食品容器中使用.一般用于電子原件的固定等,如PCB板上大多使用鍍鋅螺絲.
v)加硬螺絲(Harden)當螺絲須攻入堅硬之物料或須承受較大之拉力或扭力時,便須選擇加硬之螺絲以防止螺絲斷裂.注意螺絲之硬度必須高于工件物料硬度否則螺絲攻入工件時會磨損.
1.1.2.不鏽鋼螺絲(StainlessSteelScrew)
不鏽鋼螺絲主要是用在特殊環境中,如抗酸,抗鹼的環境中防止生鏽.相比碳鋼螺絲,不鏽鋼螺絲成本較高.本公司比較多采用不鏽鋼螺絲於容易接觸水或接觸蒸汽部分.本公司常用之不銹鋼螺絲主要為3系(SUS304/SUS305等)及4系(SUS410/SUS430)不銹鋼料,其中3系有較優良之防銹能力(如SUS304).但由于不能導磁,生產時不能被批咀磁力吸住,生產上會增加一定困難.如防銹要求允許的話,應盡量考慮使用4系不銹鋼螺絲.
1.1.3.銅螺絲(CopperScrew)
銅螺絲是特殊用途的螺絲,較少采用,銅螺絲有較好的抗酸,抗鹼性能,但其承受的扭力較小.所以只是用于一些特殊要求的埸合.如電子類部件連接.
1.2螺紋/螺絲咀(ThreadandPointType)
螺絲按螺紋可分為機牙螺紋螺絲(MachineScrew)和自攻螺紋螺絲(Self-TappingScrew).
1.2.1.機牙螺絲(MachineScrew)
機牙螺絲用途廣泛,絕大部分金屬件,如不鏽鋼,銅件等一般采用機牙螺絲.機牙螺絲經過多次裝拆,內牙仍可保持;
但由於工件需要攻牙,所以相對自攻螺絲成本較高.而在某些安全規格下如(IEC-335-1),帶電部分若用螺絲作連接時,通常須使用機牙螺絲.
機牙螺絲紋尺寸金屬標準模式常用有公制(Metric),英制,美制三種.詳細尺寸,種類及描述,可參考螺絲catalog,機械手冊或附錄1-機牙螺絲標準參考表.
以下為常用之機牙螺紋牙型標準:
1.2.2.自攻螺絲(Self-TappingScrew)
大部分膠件一般都采用自攻螺絲來聯接,這樣無須攻絲就可直接聯接,減少工時,既經濟又方便,但相對扭力較小,且不能多次裝拆,容易引起滑牙.部分金屬如鋁,既可采用機牙螺紋也可用自攻螺紋螺絲.
自攻螺絲可分為輾軋螺絲(ThreadFormingScrew)和自削螺絲(ThreadCuttingScrew)兩種.輾軋螺絲攻牙時是把物料接觸面壓擠成螺絲紋,而自削螺絲是將物料表面削成螺絲紋.
1.2.2.a輾軋螺絲(Tread-FormingScrew)
輾軋螺絲由於不須加工切削頭,因此一般較自削螺絲便宜.輾軋螺絲一般適合用於連接五金鐵片及壓鑄物料上.而用於塑料時,由於擠壓成螺絲紋時會造成螺絲柱有較大之環向應力,故如使用於塑料上,一般只適合用於彎曲模量(FlexuralModulus)少于1,380Mpa(200,000psi)之塑料,如PP和尼龍等.
而一些特別設計之螺絲如HI-LO和高牙螺絲等因螺絲牙紋於設計上可減低環向應力,因此建議使用於彎曲模量較大至2758MPa(400,000psi)如PC,ABS和GlassFilledNylon等之塑料.
下列為本公司常用之輾軋螺絲及其應用:
圖形
種類
應用
TypeA
(ASA-A)
螺絲的尖頭使螺絲更易嵌入工件,
適合用於連接0.015至0.050厚的金屬片及PP和尼龍等彎曲模量較小的塑料.
TypeB
(ASA-B)
牙紋較TYPEA密但沒有尖頭
適合用於連接0.050至0.2厚的金屬片及壓鑄片及PP和尼龍等彎曲模量較少的塑料.
TypeBA
(ASA-AB)
牙紋與TYPEB相近而有TYPEA螺絲之尖頭,用途較TYPEA好,尤其對於硬的工件.
TypeC
(ASA-C)
牙紋與機絲相近,而頭兩牙較淺以方便攻牙,適合用於較硬之五金片及壓鑄件之連接用.
高牙螺絲
齒形角度較一般60齒為尖(約30-40),而且牙身較高,牙距亦較長.減低了螺絲柱之環向應力,而較高的牙紋亦加強了螺紋之抗拉出力.適合用於大型塑料外殼及須承受較大撞擊之位置用.
Hi-Lo
HI-LO輾軋螺絲之一高一低之30牙紋設計,減低了螺絲柱之環向應力,而較高的牙紋亦加強了螺紋之抗拉出力.適合用於大型塑料外殼及須承受較大撞擊之位置.
TrilobularScrew
三角螺絲
三角螺絲之三角柱形設計減低了攻牙時及攻牙后之環向應力,(因此攻牙所須之扭力較TYPEB及TYPEC低)而被攻牙之物料攻牙后之回彈性能進一步鎖緊三角形螺絲柱身,減低翻松機會.適合用于震動較大之成品.一般適合用于厚的五金物料及壓鑄件上.由于三角螺絲不須預先攻牙,生產效率較機牙螺絲高,但同時螺絲成本卻相對較貴.
本公司常用之三角絲螺絲為TAPTITESCREW.詳細資料可參考有關之CATALOGUE.
1.2.2.b自削螺絲(ThreadCuttingScrew)
自削螺絲由於須加工切削頭,因此一般較輾軋螺絲成本較高.由於用切削頭螺絲攻牙時牙紋是切削離工件,工件之環向應力相對用輾軋螺絲較少,但較輾軋螺絲容易引起滑牙,建議彎曲摸量1380Mpa(200,000psi)以上之塑料應用此類螺絲.
下列為本公司常用之自削螺絲及其應用:
Type23
(ASA-T)
通常加硬后用於合金或金屬片,其好處是自攻牙,減少工時,降低生產成本,但是螺絲孔是最好做成方形,以便貯藏金屬切削屑.
Type25
(ASA-BT)
用於較硬的工程塑膠件如:
PC,電木,有GLASSFILLED之物料,螺絲孔需留有空間,貯藏切削的塑膠料.
1.3.螺絲頭(ScrewHead)
以下是我廠常用之螺絲頭及槽位,不同之螺絲頭及槽位會有不同之用途及好處與壞處,選擇時要特別留意.
Hexagon
六角頭
適用于需較大扭力的五金件中.
HexagonWasher
六角介子頭
用途與六角頭相同並可提供更大壓力面.
Pan
扁頭
最常用在塑膠零件中,螺絲頭直徑細底部較平,比較適用於塑膠件;
Truss
扁圓頭
螺絲頭底部平面較大,適合用於需要較大壓力面積設計中;
Flat
平頭
多用於薄片而需要上螺絲之工件.因螺絲頭底部斜面,可占用較少空間,注意:
由於其底部斜面,當螺絲上緊后,會產生很大應力,所以並不適合用於塑膠件.
Oval
皇冠頭
用途與平頭相同,弧面可增加成品美感.
Round
圓頭
通常用在外觀物件,當設計上不能將螺絲頭隱藏起來時,而又希望物體美觀,則選擇此類螺絲比較适合.
1.4螺絲槽種類(SlotType)
Phillips
十字槽螺絲
一般最常用之螺絲頭的槽位,除有特別原因或要求外,基本上都采用十字螺絲槽,其價格較便宜及裝配方便,在本公司之許多產品上較常用;
Hex
外六角邊形
適用于需較大扭力的五金件設計中
‘LR’TSB-OP
菊花槽
特殊用之螺絲頭的槽位,多用於咖啡機鐵片底及玻璃瓶連接部位等,其作用是一般使用者不能用普通工具打開,防止對用戶造成危險或損壞機身內部結構.
由于星形槽及菊花槽之槽位設計令批咀不易滑出,故生產時可提高批頭速度,增加生產效率.
TorxSlotted
星形槽
H-Slotted
H頭
2.螺絲的描述方法
2.1機牙螺絲的描述方法
機牙螺絲的描述方法可分為公制和英/美制.
2.1.1公制機牙螺絲的描述方法
M3X0.5x4*P/HH-SLOTTEDMACHINETYPENI-PTD
.
**螺絲槽型
螺絲頭型
螺絲長度(mm)
牙距(mm)
螺絲外徑(M3=3mm)
Remarks:
*P/H=PanHead
R/H=RoundHead
F/HorK/H=FlatHead(Countersunk)
O/H=OvalHead
T/H=TrussHead
**螺絲槽型,如PHILLIPS可不填寫
2.1.2美制/英制機牙螺絲的描述方法
#6-32UNCx7/8*T/HH-SLOTTEDMACHINETYPE18-8SS
螺絲牙型
螺絲長度(inch)
牙型(標準)
牙數(1寸內有多少牙)
螺絲外徑代號(須查表)
2.2自攻螺絲的描述方法
自攻螺絲的描述方法也可分為公制和英/美制:
2.2.1公制自攻螺絲的描述方法
M2x10*P/HH-SLOTTEDBT-TYPENI-PTD
材料及特殊處理
螺絲頭型
螺絲外徑(M2=2mm)
2.2.2美制/英制自攻螺絲的描述方法
#6-20X1/4"
*P/HH-SLOTTEDA-TYPENI-PTD
3.1.螺絲長度測量方法
螺絲長度的測量方法見下圖:
4.螺絲柱及螺絲孔的設計
4.1.建議塑膠料螺絲柱的設計
D=螺絲外徑
t=外觀料厚
DT=螺絲柱外徑—建議為1.8D2.0D,外徑太細會引致螺絲柱爆裂,但太大亦會引致外觀縮水.
DL=螺絲孔直徑—建議為0.8D0.9D,(電木及其他較脆之物料建議以方孔取代圓孔,留意方孔角位必須至少加R0.2!
)詳細可參考塑膠料螺絲孔直徑參考表.
De=螺絲引入孔直徑—建議為D~D+0.1mm0.5mm深,用作引入螺絲,並由於該部份沒有受壓於螺絲牙,相對應力不大,能防止螺絲由應力而爆裂.
P=螺絲貫入深度—建議為2D3D;
螺絲上進工件后螺絲咀與螺絲孔底須有至少1.0mm空間作存放碎屑及防止螺絲咀接觸到柱底而產生應力.
H=螺絲柱高度—建議最好為3D以下,但須跟據實際需要而決定.
1)螺絲孔底與外觀表面間之料位建議為0.6t厚以減少外觀因螺絲柱引致的縮水現象.
2)螺絲柱底之圍邊須最少加R0.5mm,螺絲孔內之圍邊亦須最少加R0.5mm.
3)螺絲柱外徑出模角度須為0.5DFT而螺絲孔之出模角度亦最少應為0.25DFT.
膠料螺絲孔直徑參考表-M2.6螺絲
AB/B
BT
Hi-Lo/高牙螺絲
PlasticMaterial
HoleDia.
(mm)
Min.Eng.
ABS
2.3
5
2.2
6
Acetal(POM)
Nylon6-6
Nylon6-633%GF
NR
2.4
PBTGF
PET
PMMA
Polycarbonate(PC)
Polypropylene(PP)
Polystyrene(PS)
PPO(NorylGFN2)
SAN
Phenolic
#2.3
8
*Remark:
Min.Eng.=MinimumThreadEngagement(貫入深度)
NR=NotRecommended
#=SuggestedSideLengthforSquareHole
膠料螺絲孔直徑參考表–M3.0螺絲
2.7
2.6
#2.7
10
膠料螺絲孔直徑參考表–M3.5螺絲
3.2
7
3.1
9
#3.2
11
膠料螺絲孔直徑參考表–M4.0螺絲
3.6
3.5
#3.6
12
4.2金屬料螺絲孔的設計
4.2.1自攻螺絲孔的設計
如下工件之料厚比螺絲牙距大時可用如FIG.1之連接方法.
上工件之螺絲孔直徑可大於螺絲直徑,螺絲只是貫入下工件,下工件之螺絲孔直徑可參考下表:
螺絲外徑
M2.6
M3.0
M3.5
M4
螺絲孔直徑(mm)
如下工件之料厚比螺絲牙距細時,應用如FIG.2之方法.
將螺絲孔減細或將孔位做豬咀以防翻鬆,建議之螺絲孔直徑可參考下表:
螺絲直徑
螺絲孔直徑(mm)
2.1
2.5
3.0
如設計須留意防止翻鬆時,可使用自攻螺絲用之鎖介子(PLATENUT)如FIG.3.本公司用於挂柜式開罐機(UNDERCABIENTCANOPENER)以防止挂柜螺絲在長期震動下翻鬆.
如設計上許可的話,可將下工件加工成自攻螺絲用之鎖介子的孔形狀,如FIG.4以減低生產成本及增加效率
4.2.2.三角螺絲孔的設計
詳細可參考附錄2-三角螺絲螺絲孔直徑參考表
4.2.3.機牙螺絲孔的設計
詳細可參考附錄3-機牙螺絲鑽孔直徑參考表
附錄1-機牙螺絲標準參考表–1
附錄1-機牙螺絲標準參考表–2
附錄2-三角螺絲螺絲孔直徑參考表–1
附錄2-三角螺絲螺絲孔直徑參考表–2
附錄2-三角螺絲螺絲孔直徑參考表–3
附錄3-機牙螺絲鑽孔直徑參考表